Wirusy - 2024 PDF

Wirusologia dr Renata Wolinowska  Wirusy Bezwzględne pasożyty wewnątrzkomórkowe Zbudowane z kwasu nukleinowego i białkowego kapsydu Nie posiadają genów ✓ związanych z metabolizmem energetycznym ✓ umożliwiających syntezę białek - pasożyty aparatu translacyjnego...

Wirusologia dr Renata Wolinowska  Wirusy Bezwzględne pasożyty wewnątrzkomórkowe Zbudowane z kwasu nukleinowego i białkowego kapsydu Nie posiadają genów ✓ związanych z metabolizmem energetycznym ✓ umożliwiających syntezę białek - pasożyty aparatu translacyjnego Najczęściej występujące na świecie cząstki biologiczne, wg szacunków - 4,81x1031 (głównie bakteriofagi) ✓ wprowadzane jest pojęcie wirosfera (virosphere)  Genom wirusów Rodzaj materiału genetycznego ✓ dsDNA - DNA dwuniciowy ✓ ssDNA - DNA jednoniciowy ✓ dsRNA – RNA dwuniciowy ✓ ssRNA – RNA jednoniciowy o polarności (+) lub (-) Budowa genomu ✓ liniowy, koliście zamknięty, segmentowany Gożdzicka-Józefiak A., Wirusologia, PWN, 2019 Wielkość genomu ✓ cirkowirus – 1700 nt, koduje dwa białka ✓ HBV – 3200 pz ✓ wirus ospy prawdziwej -187 kpz ✓ Pandorovirus salinus – 2470 kpz, 2566 genów  Wirion Wirion to cząstka pozakomórkowa wirusa ✓ składa się z kwasu nukleinowego i kapsydu Budowa kapsydu ✓ kubiczny (ikosahedralny- dwudziestościenny) ✓ helikalny (spiralna, nitkowata) ✓ złożony Obecność lub brak osłonki (wirus osłonkowy, otoczkowy, osłoniony) ✓ złożona z błony komórkowej gospodarza i białek wirusa ✓ ułatwia adsorpcję do powierzchni komórki ✓ łatwa do inaktywacji Kayser i in., Mikrobiologia lekarska  Kapsyd Składa się z kapsomerów Mają zdolność samoskładania Białka budujące kapsomer (self assembly) zawsze są kodowane przez ✓ tworzenie prokapsydu i wirusa pakowanie kwasu Struktura nukleinowego ✓ dwudziestościan ✓ opłaszczanie kwasu nukleinowego – wirusy złożony z 60 cząsteczek białka, helikalne które tworzą 12 kapsomerów lub ich wielokrotność ✓ strukturę helikalną  Porównanie wielkości wirionów do komórki E. coli Pikornawirusy - od 25 nm Poxwirusy - do 350 nm Wirus afrykańskiego pomoru świń (ASFV), 175–215 nm Wirusy - „przesączalne cząstki infekcyjne ” Kayser i in., Mikrobiologia lekarska  Zakres gospodarza Wyróżnia się wirusy atakujące Wąski zakres gospodarza, ✓ bakterie i archeony (bakteriofagi) wirusy ludzkie ✓ komórki zwierzęce ✓ ospy prawdziwej ✓ komórki roślinne ✓ polio Szeroki zakres gospodarza ✓ odry ✓ wirus grypy typu A ✓ cytomegalii ✓ wirus kleszczowego zapalenia mózgu ✓ wirus żółtej gorączki Adsorpcja do receptorów i wniknięcie do komórki Murray's basic medical microbiology, Elsevier, 2023  Rozprzestrzeniania się wirusów Arbowirusy (arthropod-borne Drogi rozprzestrzeniania viruses), przenoszone przez ✓ płyny ustrojowe – krew wektory, flawiwirusy ✓ wydzieliny - ślina, sperma ✓ kleszcze (wirus kleszczowego ✓ wydaliny – kał, mocz zapalenia mózgu) ✓ zanieczyszczona woda, gleba, ✓ owady – komary powietrze o wirusy żółtej gorączki o droga kropelkowa o wirus denga o wirus zachodniego Nilu ! o wirus Zika  Funkcje kapsydu Dodatkowe elementy obecne w kapsydzie Ochrona kwasu nukleinowego ✓ na powierzchni Rozpoznanie receptorów na o wypustki (peplomery), np. wirus powierzchni komórki grypy – hemaglutynina (adsorpcja Transport w komórce do miejsca do komórki), neumraminidaza namnażania (niektóre wirusy) (uwalnanie wirionów potomnych) Udział w uwolnieniu cząstek ✓ wewnątrz potomnych (interakcja z błoną o enzymy – polimeraza RNA, komórkowa gospodarza) odwrotna transkryptaza o mRNA ważnych genów potrzebnych w 1. fazie namnażania o czynniki transkrypcyjne Cykl replikacyjny wirusów dsDNA Murray's basic medical microbiology, Elsevier, 2023 Cykl replikacyjny wirusów ssRNA (-) RNA (+) RNA Murray's basic medical microbiology, Elsevier, 2023  Cykl replikacyjny wirusów RNA dsRNA (+) ssRNA z etapem integracji do genomu gospodarza Murray's basic medical microbiology, Elsevier, 2023  Podział wirusów (praktyczno-medyczny) Wirusy układu oddechowego Wirusy hepatotropowe ✓ rhinowirusy ✓ HAV ✓ koronawirusy ✓ HBV ✓ wirusy grypy i paragrypy ✓ HCV ✓ wirus RSV (respiratory syncytial virus) ✓ HDV ✓ adenowirusy Herpeswirusy Wirusy przewodu Papillomawirusy pokarmowego Retrowirusy - HIV ✓ rotawirusy ✓ norowirusy ✓ adenowirusy  Herpeswirusy Rodzina Herpesviridae Genom dsDNA, liniowy, 125-240 kpz Kapsyd ikozaedralny, z osłonką Herpeswirusy zakażające ludzi, człowiek jest jedyny gospodarzem ✓ wirusy opryszczki pospolitej – HSV-1, HSV-2 ✓ wirus ospy wietrznej i półpaśca -VZV ✓ wirus cytomegalii – CMV ✓ wirus Epsteina-Barr – EBV ✓ herpeswirus typ 8 –związany z mięsakiem Kaposiego u chorych na AIDS Herpeswirusy Gożdzicka-Józefiak A., Wirusologia, PWN, 2019  Herpeswirusy Duży genom, koduje ok. 90 białek ✓ połowa zaangażowana w replikację wirusa ✓ druga część w interakcję z organizmem gospodarza (komórki dzielące się i niepodziałowe) Posiada w tegumencie wiele białka m.in. modyfikujące metabolizm komórki (aktywator transkrypcji, aktywator degradacji białek komórkowych) i reakcję układu odpornościowego wirusy wrażliwe na detergenty, kwasy, rozpuszczalniki i wysychanie Gożdzicka-Józefiak A., Wirusologia, PWN, 2019  Replikacja wirusa opryszczki Po wniknięciu do jądra genom przyjmuje postać kolistą Ekspresja genów ✓ białka natychmiastowe (regulacyjne) ✓ białka wczesne (m.in. polimeraza DNA) ✓ białka późne (strukturalne) Replikują się w jądrze komórkowym ✓ genom jest pakowany do prokapsyd na terenie jądra komórkowego za: Murray, Rosenthal, Pfaller, Mikrobiologia  Wirusy opryszczki pospolitej Namnaża się w komórkach (herpes simplex) HSV-1 nabłonkowych, silny efekt cytopatyczny ✓ jest skutecznie niszczony przez układ odpornościowy Infekuje zakończenia nerwowe, przemieszcza się do nerwu trójdzielnego, wchodzi w stan latencji ✓ DNA wirusa występuje w formie episomalnej w jądrze o brak replikacji w komórkach niepodziałowych Podlega wielokrotnej reaktywacji na skutek stresu lub spadku odporności Pozostaje w organizmie do końca życia za: Murray, Rosenthal, Pfaller, Mikrobiologia  Wirus HSV-1 Rozprzestrzenia się przez kontakt bezpośredni i przedmioty W miejscu infekcji może powstać rozległy stan zapalny – jama ustna, przy reaktywacji objawy są łagodniejsze, tzw. zimno Może dojść do infekcji rogówki, co może prowadzić do zbliznowaceń i utraty wzroku Wyprysk herpesowy – u dzieci z egzemą, przemieszczanie się wirusa wzdłuż skóry i ew. infekcja do różnych organów (nerki, wątroba) Opryszczkowe zapalenie mózgu, dotyczy małych dzieci, występuje rzadko, ale skutkuje dużą śmiertelnością Istnieją dwa typy opryszczki HSV-1 – przenosi się przez bliski kontakt i wspólnie używane przedmioty HSV-2 – przez kontakty seksualne za: Murray, Rosenthal, Pfaller, Mikrobiologia  Wirus ospy wietrznej i półpaśca (VZV- varicella zoster virus) Zakażenie droga kropelkową ✓ wirus niezwykle zakaźny, występuje na całym świecie (90% populacji posiada przeciwciała) Zakażenie rozpoczyna się w układzie oddechowym, ✓ rozwija się wiremię ✓ wirus dociera do skóry, powstają charakterystyczne pęcherzyki, po których mogą zostać blizny (nadkażenia bakteryjne) Ospa wietrzna jest chorobą wieku dziecięcego (lekki przebieg) Półpasiec jest nawrotem zakażenia, niebezpiecznym dla osób starszych (po 65. roku życia) Dostępna jest szczepionka ✓ dla dzieci – żywa, szczep Oka ✓ dla osób starszych (>50 lat) – szczepionka rekombinowana  Wirus Epsteina-Barr Wirus przenosi się przez bliski kontakt, kontakty seksualne, droga kropelkowa? Występuje na całym świecie, 90% ludzi ma przeciwciała Dzieci przechodzą zakażenie lekko lub bezobjawowo, uzyskują odporność na resztę życia ✓ infekcja w późniejszym wieku choroba może mieć cięższy przebieg Wirus wiąże się do receptorów na powierzchni limfocytów B i w tych limfocytach wchodzi w fazę latencji Aktywność limfocytów T przeciwko wirusowi prowadzi mononukleozy zakaźnej – młodzi dorośli Infekcja u osób z niepełną odpornością może prowadzić do transformacji nowotworowej ✓ chłoniak Burkitta (Afryka, tereny malaryczne) ✓ rak jamy nosowo-gardzielowej (Azja Półdniowo-Wschodnia)  Wirus cytomegalii (CMV) Jedynym gospodarzem i źródłem wirusa jest człowiek ✓ 80% ludzi ma przeciwciała Największe wśród herpeswirusów (genom -236 kpz) ✓ bardzo wysoka zmienność genomu Drogi przenoszenia ✓ bliski kontakt, kontakty seksualne ✓ przeszczepy tkanek, transfuzje Infekcję na ogół przechodzi się lekko lub bezobjawowo Latentna postać wirusa utrzymuje się w wielu typach komórek Jeśli kobieta w ciąży przechodzi zakażenie pierwotne może dojść zakażenia wewnątrzmacicznego płodu ✓ może prowadzić do poronień ✓ 10% przypadków prowadzi do wad rozwojowych u dziecka (własności teratogenne)  Pospolite wirusowe infekcje układu oddechowego Większość infekcji 70-90% wywołują wirusy Najcięższe przypadki to zwykle bakteryjne powikłania infekcji wirusowych Grupy wirusów ✓ rinowirusy ✓ adenowirusy ✓ koronawirusy (SARS-CoV-2) ✓ wirusy grupy A i B ✓ RSV ✓ wirusy paragrypy  Ortomyksowirusy Rodzina Orthomyxoviridae Genom (-)ssRNA, segmentowany – 6-8 segmentów, wielkość 10 000-14600 nt Kapsyd kulisty lub nitkowaty, z osłonką zawierającą wirusowe białka hemaglutyninę i neuraminidazę Uważa się, że człowiek jest głównym gospodarzem wirusów grypy typów BiC Najgroźniejszym patogenem jest wirus grypy typu A Jest wrażliwy na detergenty, kwasy i wysychanie. Najlepiej przeżywa w chłodnej, wilgotnej atmosferze (ciepłe zimy)  Rodzina Orthomyxoviridae Gożdzicka-Józefiak A., Wirusologia, PWN, 2019  Wirus grypy Genomy wirusów typu A i B składają się z 8 segmentów Każdy segment niesie jeden gen ✓ segmenty M i S dają po dwa polipeptydy Każdy segment związany jest z kompleksem białkowym zawierającym replikazę – RdRp, polimeraza RNA zależna od RNA Replikacja przebiega w jądrze komórkowym Gożdzicka-Józefiak A., Wirusologia, PWN, 2019  Wirus grypy mechanizm transkrypcji Transkrypcja odbywa się w jądrze komórkowym Wirusowy kompleks RdRp wiąże się z mRNA komórkowym Odcina 5’ koniec transkryptu (cap snatching process) Sekwencja RNA z cap jest starterem do replikacji nici (+) RNA Synteza kończy się sekwencja poli (A) Powstaje wirusowy mRNA rozpoznawany przez rybosomy komórki gospodarza Gożdzicka-Józefiak A., Wirusologia, PWN, 2019  Wirus grypy Wirusy typu A, B i C różnią się stopniem zamienności neuraminidazy (N) i hemagluteniny (H) ✓ wiriony typu A wykazuje największą zmiennością o dotychczas opisano 18 typów hemagluteiny (H1-H18) i 10 typów neuraminidazy (N1-N10) ✓ Typ C ma pojedynczą wielofunkcyjną cząsteczkę  Wirus grypy Mechanizmy zmienności Przesunięcie antygenowe - gromadzenie mutacji punktowych - grypy sezonowe Skok antygenowy ✓ reasocjacje genowe, np. A(H1N1)v o geny H1, NP, NS pochodzą od świń o PB1 z ludzkiego typu wirusa H3N2 o PB2 i PA z amerykańskiej odmiany ptasiego wirusa o N1i M z odmiany euroazjatyckej zakażającej świnie i ptaki Przełamanie bariery gatunkowej, np. ptasi wariant A(H5N1) – silna patogenność (śmiertelność 60%), słaba zakaźność (nieliczne przypadki w skali świata)  Źródłem wielkiej różnorodności szczepów wirusa są ptaki Różne szczepy wirusa namnażają się w organizmach ludzi lub zwierząt ✓ istnieje bariera ze względu na różnice receptorowe Jeśli różne wiriony znajdą się w tej samej komórce może dojść do wymiany materiału genetycznego Dzieje się tak na ogół na Dalekim Wschodzie za: Murray, Rosenthal, Pfaller, Mikrobiologia  Wirus grypy 1918-19 r. –A(H1N1), „hiszpanka” ✓ co najmniej 20 mln zgonów ✓ masowo chorowały osoby w wieku 20-44 lata Śmiertelność chorych na grypę Kolejne pandemie 1947, 1957, 1968, 1977, 2009 Wg WHO ✓ co roku choruje 5-10% populacji, 20-30% dzieci ✓ 3-5 mln przypadków ciężkich ✓ umiera 0,25-0,5 mln ludzi Typy pandemicznych wariantów wirusa grypy Mikrobologia lekarska, red. Bulanda i in., PWN, 2023  Wirus grypy Atakuje górne i czasem dolne drogi oddechowe Indukuje wydzielanie cytokin, co jest odpowiedzialne za główne objawy choroby Powoduje masywne uszkodzenia nabłonka, chorzy podatni są na nadkażenia bakteryjne m.in. ✓ Streptococcus pneumoniae – groźne powikłania u dzieci ✓ Haemophilus influenzae – strategia „przechodzić grypę”. ✓ inne powikłania – zapalenie mięśni, mięśnia sercowego, powikłania neurologiczne Szczególnie narażenie na są ✓ małe dzieci (wysoki procent hospitalizacji) ✓ osoby starsze, o osłabionej odporności ✓ z uszkodzonym nabłonkiem górnych dróg oddechowych (POChP, astma) Przypadki grypy -PZH  Koronawirusy Genom (+)ssRNA ✓ wielkość do 26-32 000 nt, największe wirusy RNA kapsyd helikalny, z osłonką Obraz z mikroskopu elektronowego za: Murray, Rosenthal, Pfaller, Mikrobiologia  Gatunki Coronavirinae zakażające ludzi Wirusy HCoV-229E, -NL63, -HKU1, -OC43 ✓ powodują infekcje górnych dróg oddechowych o łagodnym przebiegu ✓ bardzo częsta przyczyna przeziębień (do 30%) ✓ drugi co do częstości czynnik po rinowirusach Mokrobiologia lekarska, Heczko i in,, PWN, 2014  Koronawirusy Wirus SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome ) – ostry, ciężki zespół oddechowy - SARS-CoV-1 ✓ w latach 2002-4 roku w Chiny i Hongkongu zachorowało 8098 osób, zmarło 774 ✓ wirus nie jest obecnie notowany Wirus MERS (Middle East respiratory syndrome)– ciężki zespół oddechowy – MERS-CoV ✓ pojawił się na Bliskim Wschodzie w 2012 roku o 2591 potwierdzonych przypadków o 894 osób zmarło (34,5%) o większość w Arabii Saudyjskiej (WHO, sierpień 2022) Hongkong 2003  SARS-CoV-2 Pierwsze zachorowania w grudniu 2019 r. w Wuhan (Chiny) ✓ związane z targowiskiem miejskim ✓ rezerwuarem wirusa są nietoperze, może zarażać inne zwierzęta (łuskowce, węże) Spowodował pandemię w latach 2019-21 i lock-down w wielu krajach świata Szacuje się, że u 80% zarażonych infekcja przebiega bezobjawowo lub lekko Odporność po przechorowaniu jest krótkotrwała (kilka miesięcy) Opracowano szczepionki RNA i wektorowe  Covid jest zoonozą  Replikacja koronawirusów Adsorpcja (konwertaza angiotensyny) i wniknięcie do komórki Translacja na RNA genomowym wirusa daje długi polipeptyd, który podlega proteolizie, powstaje ✓ polimeraza RNA zależną od RNA ✓ białka pomocnicze Syntetyzowany jest (-)ssRNA ✓ całogenomowy, służy do replikacji genomu wirusa ✓ subgenomowy, służy do syntezy mRNA poszczególnych genów Wikpedia Replikacja odbywa się w cytoplazmie  Ogólny schemat budowy W teście genetycznym poszukiwane są ✓ RdRp (ORF 1a/1b) ✓ gen E Test bywa opisywany jako NAAT - Nucleic acid amplification tests S – glikoproteina S (białko Spike); E – płaszcza, N – białko nukleokapsydu, M – białko membranowe, białka pomocnicze: 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9. RdRp – polimeraza RNA zależna od RNA  Transmisja MERS-CoV i SARS-CoV-2 Pacjent „0” zaznaczony na czerwono 1-4 kolejne generacje zarażonych Groźne pochodne Omicron BA 2.865 (pirola) JN.1 XEC Kraken Eris  SARS-CoV2 skumulowane dane WHO Szacunki co do liczby nadmiarowych śmierci Zakażenia SARS-CoV-2 przypadki śmiertelne Polska 1,85% Szwecja Niemcy Francja 0.88% 0.43% 0.43% SARS-CoV2 dane WHO 28 dni to 13.10 2024  Paramyksowirusy Genom (-) ssRNA Kapsyd o zmiennej morfologii, z osłonką W kapsydze szereg białek m.in.. ✓ polimeraza RNA zależna od RNA i fosfoproteina zaangażowana w replikację, ✓ białko fuzyjne odpowiedzialne za tworzenie syncytiów zarażonych komórek Przenoszą się drogą kropelkową Szeroki zakres gospodarza – ludzie, psy, koty, bydło, foki, delfiny, ptaki Wirusy zakażające człowieka ✓ wirus odry (wyłącznie ludzki) ✓ wirus świnki ✓ RSV (respiratory syncytial virus) Gożdzicka-Józefiak A., Wirusologia, PWN, 2019  Paramyksowirusy Wirus odry – niezwykle zakaźny, choroba rozwija się u 75-90% osób narażonych Wirus nagminnego zapalenia przyusznic (świnka) ✓ zakażenie dotykają dzieci, większość jest skąpo objawowa ✓ powikłaniem u dorosłych może być zapalenie jąder Szczepienie przeciwko odrze i śwince są w kalendarzu szczepień obowiązkowych ✓ przechorowanie daje odporność na całe życie  Paramyksowirusy Syncytialny wirus oddechowy, RSV (respiratory syncytial virus) ✓ główny czynnik infekcji dróg oddechowych u dzieci, (ok. 20% ) ✓ najczęstszy czynnik infekcji dróg oddechowych u niemowląt ✓ dorośli często przechodzą zakażenie bezobjawowo ✓ zaczyna się infekcją górnych dróg oddechowych ✓ może rozprzestrzenić się na dolne drogi oddechowe ✓ skutkuje rozległym uszkodzeniem nabłonka i wtórnymi zakażeniami wirusowymi lub bakteryjnymi, rozwojem astmy ✓ przechorowanie zapalenie płuc RSV koreluje z przypadkami nagłej śmierci niemowląt  Pikornawirusy Rinowirus Rodzina Picornaviridae genom (+)ssRNA, 8000 nt kapsyd kubiczny (ikozahedralny), bez osłonki ✓ średnica 25-30nm Gospodarz – ssaki, ptaki Wśród ludzkich wirusów wyróżnia się ✓ rinowirusy ✓ enterowirusy (wirusy polio, Coxsackie, HAV) Pikornawirusy Absorbcja do receptora Kapsyd pozostaje na zewnątrz komórki Genom funkcjonuje jako mRNA W replikacji powstaje (-)ssRNA Białko VPg funkcjonuje jako starter do syntezy RNA Replikacja do (+) ssRNA jest tożsama z transkrypcją Białka VP0, VP1, VP3 tworzą protokapsyd „Pakowanie” RNA do kapsydu Uwolnienie wirionów - liza komórki Gożdzicka-Józefiak A., Wirusologia, PWN, 2019  Pikornawirusy Enterowirusy wykazują tropizm do nabłonka przewodu pokarmowego ✓ zakażenia drogą fekalno-oralną, przez wodę, wirus jest bardzo trwały ✓wirusy polio - poliomyelitis wirus namnaża się z jelitach, następnie zakaża układ nerwowy o większość (95%) zakażeń przebiega bezobjawowo o w 1-2% dochodzi do zapalenia opon mózgowych, nieodwracalnego uszkodzenia nerwów ruchowych (niedowłady, zapalenia mózgu) o skuteczna akcja szczepień ✓ Coxsackie A i B – infekcje różnych narządów w zależności od typu wirusa. Coxsackie A - choroba rąk, stóp i ust (HFMD) - zespół wysypkowy ✓ wirus zapalenia wątroby typu A  Poliomyelitis Polio - nagminne porażenie dziecięce – choroba Heinego-Medina Szczepionki ✓ żywa (wg Sabina-Koprowskiego) - OPV ✓ zinaktywowana (wg Salka) – IPV Szczepienia na dużą skalę w latach 60-tych XX wieku. Program WHO eradykacji polio realizowany od 1988 roku. W styczniu 2014 Indie ogłosiły, że są wolne od polio. Były pojedyncze ogniska w Afryce – Somalia i Nigeria, także Afganistanie i Pakistanie Hilary Koprowski (1916-2013)  Wirus zapalenia wątroby typu A Wirus namnaża się tylko w ludzkich hepatocytach Wywołuje „żółtaczkę pokarmową”, chorobę o łagodnym przebiegu, silnie epidemiczną Powikłania (uszkodzenia wątroby) występują rzadko Przenoszenie drogą fekalno-oralną (brudne ręce, zanieczyszczona woda i żywność) Słabo wrażliwy na detergenty i część środków dezynfekcyjnych Dostępna skuteczna szczepionka za: Murray, Rosenthal, Pfaller, Mikrobiologia Wirusowe zapalenia wątroby typu A 2017 r. - ponad 3000 zachorowań  Pikornawirusy Rinowirusy – klasyfkowane do 3 gatunkow (A, B, C) ✓ opisano ponad 160 serotypach ✓ wykazują tropizmem do nabłonka układu oddechowego ✓ przenoszą się drogą kropelkową ✓ odporny na wysychanie, niska dawka zakażająca ✓najczęstszy na świecie czynnik przeziębień (50%) o widoczna sezonowość, wrzesień-listopad, kwiecień-maj  Wirusy wywołujące pospolite zakażenia przewodu pokarmowego Rotawirusy ✓ Rodzina Reoviridae ✓ Genom dsRNA, 12-18 kpz, podzielony na 11 segmentów ✓ Kapsyd kubiczny, dwuwarstwowy ✓ Zakażenia drogą fekalna-oralną, przez zakażoną żywność o bardzo niska dawka zakaźna (10-100 wirionów) o w kale chorego może występować 1011 wirionów/ml ✓ Na całym świecie dominujący czynnik zakażeń ukł. pokarmowego u dzieci < 5rż. o wysoka śmiertelność dzieci w Indiach, Pakistanie, Sudanie, Kongo ✓ Dostępna szczepionka  Wirusy wywołujące pospolite zakażenia przewodu pokarmowego Norowirusy ✓ Rodzina Caliciviridae ✓ Genom (+)ssRNA, 7,5-8,5 nt ✓ Kapsyd kubiczny ✓ Najważniejszy gatunek –wirus Norwalk oraz 5 genogrup ✓ Zakażenia drogą fekalna-oralną, przez zakażoną wodę i żywność (owoce morza) o bardzo niska dawka zakaźna (10-100 wirionów) o w kale chorego może występować 1010 wirionów/ml ✓ Zakażenie szerzą się w dużych, zamkniętych skupiskach ludzi (żłobki, domy opieki, statki wycieczkowe) o skażona bywa woda w basenach ✓ Przechorowanie daje odporność na kilka miesięcy Wirusy przewodu pokarmowego  Papillomawirusy Rodzina Papillomaviridae Genom – dsDNA, kolisty, 7900 pz kapsyd kubiczny (ikozahedralny), bez osłonki Gospodarz – liczne gatunki kręgowców ✓ wykazują tropizm do komórek skóry, epiteliotropizm Ludzki wirus brodawczaka – HPV (human papilloma virus) ✓ ponad 200 typów wirusa, podzielona na 5 rodzajów ✓ dzieli się na typy skórne i śluzówkowe  Papillomawirusy Wielkość genomu 7900 pz ✓ zorganizowany w minichromosom ✓ koduje – 2 białka strukturalne (L1, L2) i 6 białek regulacyjnych ✓ region UUR wiąże liczne komórkowe czynniki transkrypcji ✓ region RO najważniejszy w procesach transformacji nowotworowej komórek nabłonka Gożdzicka-Józefiak A., Wirusologia, PWN, 2019  Papillomawirusy Cykl replikacyjny wirusa skorelowany z fazami różnicowania nabłonka Wirus stymuluje łagodny przerost komórek, prowadzi do tworzenia brodawek Wirus może pozostawać w formie latentnej Gożdzicka-Józefiak A., Wirusologia, PWN, 2019  Ludzki wirus brodawczaka - HPV Poszczególne typy wirusa powodują zmiany rozrostowe skóry ✓ brodawki podeszwowe –typ 1 ✓ brodawki pospolite – typ 2 i 4 ✓ brodawki płaskie –typ 3 i 10 ✓ łagodne nowotwory głowy i szyi (brodawki jamy ustnej, krtani) – typ 6, 11 ✓ 40 typów infekuje nabłonek organów rozrodczych o 80% ludzi aktywnych seksualnie przeszło infekcję typami genitalnymi HPV, większość jest bezobjawowa i podlega remisji o typ HPV - 6 i 11 może prowadzić do rozwoju kłykcin kończystych, brodawek na narządach płciowych i odbycie o 20 typów może prowadzić do rozwoju nowotworu szyjki macicy, odbytu, sromu, prącia za: Murray, Rosenthal, Pfaller, Mikrobiologia  Ludzki wirus brodawczaka - HPV Ze względu na potencjał onkogenny wyróżnia się typy HPV wysokiego ryzyka (HR-HPV) i niskiego ryzyka (LR-HPV) ✓ 15 typów zalicza się do HR-HPV ✓ zakażenia prowadzi do dysplazji nabłonka ✓ część (40-70%) dysplazji samoistnie ustępuje ✓ w części przypadków dochodzi do transformacji nowotworowej i rozwoju raka szyjki macicy ✓ 70% przypadków raka szyjki macicy stwierdza się obecność wirusa typu HPV-16 i HPV-18 Rak szyjki macicy jest 4. co do częstości typem nowotworu u kobiet w skali świata Dostępne szczepionki przeciw typom HPV-6, 11, 16, 18  Ludzki wirus brodawczaka - HPV Wirus bardzo stabilny w środowisku, zachowuje się w na przedmiotach, meblach w kurzu, powszechny Do zakażenia dochodzi przez kontakt ✓ seksualny ✓ z zakażonymi przedmiotami Zakażeniu ulegają komórki nabłonkowe skóry i błon śluzowych ✓ tropizm tkankowy zależy od typu wirusa  Retrowirusy Rodzina Retroviridae Genom (+) ssRNA, dwie kopie, 9 000 nt Kapsyd kulisty (nietypowy), z osłonką Wirusy – HIV i HTLV- białaczkowy wirus limfotropowy Łatwe do inaktywacji, słabo infekcyjne Przekazywany parentaralnie, przez kontakty seksualne i okołoporodowo Gożdzicka-Józefiak A., Wirusologia, PWN, 2019  Cykl rozwojowy retrowirusów Przyłączanie do receptorów (koreceptor) ✓ infekuje makrofagi, komórki dendrytyczne i limfocyty T Odwrotna transkrypcja genomu w cytoplazmie, cyrkulatyzacja Włączenie DNA wirusa do genomu gospodarza (prowirus) Synteza RNA ✓mRNA ✓RNA genomowego wirusa Powstawanie i dojrzewanie wirionów za: Murray, Rosenthal, Pfaller, Mikrobiologia  HIV (human immunodeficiency virus) wirus ludzkiego niedoboru odporności Istnieją dwa gatunki wirusa ✓ HIV-1 – zasięg ogólnoświatowy ✓ HIV-2 – występuje w Afryce zachodniej Prawdopodobnie pochodzi od małpiego wirusa SIV (simian immunodeficiency virus) Pierwsze przypadki zakażenia odnotowano 1981r. W USA - pacjenci z mięsakiem Kaposiego, infekcją Pneumocistis jiroveci (P. carini) Badania retrospektywne dowodzą obecności wirusa w Afryce w latach 50., w USA w latach 70. XX wieku Od początku epidemii zakażeniu uległo 85.6 mln osób, zmarło 40,4 mln (WHO) AIDS (aquired immune deficiency syndrome) za: Murray, Rosenthal, Pfaller, Mikrobiologia  HIV (human immunodeficiency virus) Choroby wskaźnikowe ✓ zakażenia wirusowe - HSV-1, -2, CMV, wirus ospy wietrznej ✓ zakażenia grzybicze - Pneumocystis jiroveci, Candida, Histoplasma ✓ zakażenia bakteryjne – mykobakterie, nawracające zapalenia płuc ✓ nowotwory - mięsak Kaposiego, chłoniaki Zakażenia HIV na świecie - WHO Ok. 75% zarażonych osób żyje w Afryce  Terapia zakażeń HIV Inhibitory przyłączania do komórki – nowe leki Inhibitory odwrotnej transkryptazy ✓nukleotydowe (AZT) ✓nienukleotydowe Inhibitor integrazy- nowe leki Inhibitory proteaz Terapia ART (antiretroviral therapy) – terapia wieloskładnikowa za: Murray, Rosenthal, Pfaller, Mikrobiologia  Terapia zakażeń HIV Leki muszą być przyjmowane stale Długość życia osoby poddanych terapii nie rożni się od osób HIV(-) Zakażenia HIV Polsce - PZH Od początku epidemii (1985–2022 r.) odnotowano ✓ 32 935 osób zakażonych HIV ✓ 4 194 zachorowań na AIDS ✓ 1 496 zgony związane z AIDS W 2023r. zgłoszono ✓ 2879 nowo wykryte zakażenia HIV ✓ 184 zachorowań na AIDS ✓ 22 zgony związane z AIDS  Testy na HIV Wykonywane w Punktach Konsultacyjno-Diagnostycznych ✓ bezpłatnie ✓anonimowo (bez skierowań, bez dowodu tożsamości) Badanie wykonywane jest na próbce krwi ✓ wykazuje obecność przeciwciał przeciw HIV ✓wynik dodatni musi być potwierdzony drugim badaniem (Western blotting) ✓wynik ujemny o oznacza brak zakażenia o jeśli test wykonano wcześniej niż 12 tygodni od daty możliwej infekcji- wynik jest niepewny (okienko serologiczne) http://www.aids.gov.pl/, http://www.skaids.org/  Wirusy hepatotropowe Gożdzicka-Józefiak A., Wirusologia, PWN, 2019  Wirus zapalenia wątroby typu B Rodzina Hepadnaviridae Genom - DNA częściowo dwuniciowy, kolisty, 3,2 kpz ✓ w kapsydzie DNA w postaci luźno- kolistej RC (relaxed-circular) o kompletna nić (-) i niekompletna nić (+) o kolistość jest uzyskiwana dzięki komplementarności sekwencji DR Kapsyd ikozahedralny, z osłonką Gospodarzem jest wyłącznie człowiek Gożdzicka-Józefiak A., Wirusologia,PWN, 2019  Wirus zapalenia wątroby typu B W jądrze komórkowym następuje konwersja genomu RC→CCC Powstają transkrypty ✓ mRNA genów kodujących białko płaszcz, odwrotną transkrytazę, białko X ✓ mRNA całogenomowy o translacja genów białek rdzenia (C, P) o matryca do replikacji genomu ✓ replikacja genomu, dzięki aktywności wirusowej odwrotnej transkryptazy, odbywa się w obrębie kapsydu ✓ uwolnienie wirionów bez lizy komórki Genom wirusa może pozostawać w komórkach w postacie episomalnej Gożdzicka-Józefiak A., Wirusologia, PWN, 2019  Wirus zapalenia wątroby typu B Wywołuje „żółtaczkę wszczepienną” „krwiopochodną” Wiriony obecne są w krwi, ślinie, wydzielinie pochwy, nasieniu i mleku chorych Przekazywany jest przez ✓ kontakt seksualny ✓ drogą parentaralną o zanieczyszczone igły (iniekcje, przypadkowe zakłucie, narkotyki podawane dożylnie) o zanieczyszczone narzędzia (dializy, akupunktura, tatuaże, przekłuwanie uszu,) o w przeszłości - transfuzja krwi, podawanie produktów krwiopochodnych ✓ okołoporodowe zakażenie noworodków  Wirus zapalenia wątroby typu B U ok. 50% chorych choroba ma przebieg bezobjawowy ✓ u pozostałych może mieć przebieg ostry lub podostry ✓ u 1% rozwija się ostra niewydolność wątroby 90% chorych zdrowieje U pozostałych rozwija się skąpo objawowa przewlekła choroba ✓ powikłania to marskość wątroby i rak wątrobowokomórkowy ✓ część chorych zostaje nosicielami wirusa, o nosicielstwo - 90% u dzieci zakażonych niemowlęctwie o nosicielstwo - 30% u dzieci zakażonych w wieku 1,6% populacji - część Europy, USA Częstość nosicielstwa HBV ✓ 5-10% - część Afryki i płd-wsch. Azja (akupunktura) Dostępna szczepionka (rekombinowana) za: Murray, Rosenthal, Pfaller, Mikrobiologia  Wirus zapalenia wątroby typu D Genom (-)ssRNA, kolisty, 1700 nt Wykorzystuje kapsyd HBV i białka HBV do replikacji – „wirusowy pasożyt” Choroba powstaje po jednoczesnym zakażeniu HBV i HDV, lub po zakażeniu nosicieli HBV przez HDV ✓ wywołuje zaostrzenie objawów wywołanych przez HBV ✓ w postaci piorunującej - śmiertelność ok. 80% 5-10% nosicieli HBV jest zakażona HDV HDV przenosi się tymi samymi drogami co HBV Gożdzicka-Józefiak A., Wirusologia, PWN, 2019  Wirus zapalenia wątroby typu C Rodzina Flaviviridae Genom (+)ss RNA, 9000 nt Kapsyd kubiczny (ikozahedralny), z osłonką ✓ wykazuje dużą zmienność antygenową (30-35% na poziomie sekwencji nukleotydów) Opisany dopiero w 1989 r. Opracowano test diagnostyczny Drogi przenoszenia analogicznie jak HBV ✓ rzadziej przekazywany przez kontakty seksualne, częściej parenteralnie  Choroba często przebiega bezobjawowo, Wirus zapalenia lub obawy są niespecyficzne U 70% zakażonych rozwija się postać wątroby typu C przewlekła, powikłania ✓ marskość wątroby ✓ rak wątrobowokomórkowy Wg WHO zakażonych jest ok. 50 mln ludzi ✓ co roku przybywa 1,5 mln zakażonych ✓ 36% przypadków jest zdiagnozowanych ✓ W 2022r ok. 242 000 osób zmarło najliczniej w USA, Japonii, Europie Dostępne jest leczenie eliminujące wirusa, terapia DAA (direct-action Mikrobologia lekarska, red. Bulanda i in., PWN, 2023 antiviral) – blokuje replikację wirusa ✓ w skali świata leczenie dostaje 20% chorych Dane WHO  Zakażenia HBV i HCV w Polsce Od 1996r. - obowiązkowe szczepienia noworodków przeciw wzwB ✓ szczepienie starszych roczników ✓ Liczba nowych zachorowań jest niewielka (ok. 100 przypadków rocznie) Wg szacunków ok. 1% populacji to nosiciele HBV ✓ 90% to chorzy przewlekle – zarażeni przed szczepieniami  Zakażenia HBV i HCV w Polsce Wg szacunków 0,6% populacji (200 000 osób) jest nosicielami HCV ✓ większość zakażonych nie wie o chorobie Najmniejsza objętość krwi, która może przenieść zakażenie HBV – 0,00004 ml HCV – 0,001 ml HIV – 0,1 ml  Wirusy o potencjale onkogennym Wirusy DNA ✓ HBV – rak wątrobowokomórkowy ✓ Wirus Epstein-Barr – chłonika Burkitta ✓ Ludzki wirus brodawczaka – rak szyki macicy Wirusy RNA ✓ HCV - rak wątrobowokomórkowy ✓ Retrowirusy (HTLV-1) – chłoniak, białaczka